圆形碰撞,以防止它们相互通过

时间:2013-03-10 16:02:09

标签: c# collision geometry

只是做了一点理论来简化我的问题..我想知道是否有可能或更简单的方法来做到这一点。

我正在用C#进行游戏模拟,机器人用AI玩足球。但是需要防止他们彼此走路,找到确切的影响点来更新他们的位置,这样他们就无法走进彼此。

感谢。

这是不重复的,因为我在问另一个理论,我正在研究。

Circle Collision Theory

3 个答案:

答案 0 :(得分:2)

嗯,从您already provided的答案previous question开始,您有什么不明白或需要帮助的吗?它几乎完全符合你的要求(所以“是的,你可以像这样使用极坐标。”)

然而,你对“他们没有碰撞的最后一个位置”的评论意味着你必须追踪他们的位置并保持他们的最后状态并恢复它。在这种情况下,或者您只是想计算一个新的“最适合”的位置,不确定是否必要


嗯,你已经标记了一个答案,但我去了一个功能齐全的代码,所以也许你可以使用它。 :)从我的评论:

  

因为它们只是圆形,所以只计算它之间的中点   圆圈的中心点。如果圆圈具有不同的半径,请选择   一个圆并计算沿着距离一个半径的线的点   它的中心。

这可能是一个简单的实现。我为它创建了一些非常微弱的辅助类;我会完全鼓励扩展它们,使结构真正不变,以及所有那些好的爵士乐,但现在可以用于演示目的。

所以对于助手类:

public struct Point
{
    public double X;
    public double Y;

    public double Distance(Point otherPoint)
    {
        double deltaX = this.X - otherPoint.X;
        double deltaY = this.Y - otherPoint.Y;
        return System.Math.Sqrt(deltaX * deltaX + deltaY * deltaY);
    }

    public override string ToString()
    {
        return String.Format("({0}, {1})", X, Y);
    }
}

public struct Polar
{
    public double Radius;
    public double Angle;

    public double X { get { return Radius * System.Math.Cos(Angle); } }
    public double Y { get { return Radius * System.Math.Sin(Angle); } }

    public Point ToCartesian()
    {
        return new Point() { X = X, Y = Y };
    }
}

public class Circle
{
    public double Radius { get; set; }
    public Point Position { get; set; }
}

我们的肉类和土豆类/方法是这样的:

public class CollisionResult
{
    public Circle Circle1 { get; private set; }
    public Circle Circle2 { get; private set; }

    public Point Circle1SafeLocation { get; private set; }
    public Point Circle2SafeLocation { get; private set; }

    public Point CollisionLocation { get; private set; }

    public CollisionResult(Circle circle1, Circle circle2)
    {
        this.Circle1 = circle1;
        this.Circle2 = circle2;
    }

    public bool CalculateCollision()
    {
        double distanceFromCentres = Circle1.Position.Distance(Circle2.Position);
        if (distanceFromCentres >= Circle1.Radius + Circle2.Radius)
            return false;

        double angleBetweenCircles = System.Math.Atan2(Circle2.Position.Y - Circle1.Position.Y, Circle2.Position.X - Circle1.Position.X);

        Point midpointBetweenCircles = new Point(){X = (Circle1.Position.X + Circle2.Position.X)/2, Y = (Circle1.Position.Y + Circle2.Position.Y)/2};

        Point circle1Offset = (new Polar() { Radius = Circle1.Radius, Angle = System.Math.PI + angleBetweenCircles }).ToCartesian();
        Point circle2Offset = (new Polar() { Radius = Circle2.Radius, Angle = angleBetweenCircles }).ToCartesian();

        CollisionLocation = midpointBetweenCircles;
        Circle1SafeLocation = new Point(){X = midpointBetweenCircles.X + circle1Offset.X, Y = midpointBetweenCircles.Y + circle1Offset.Y };
        Circle2SafeLocation = new Point(){X = midpointBetweenCircles.X + circle2Offset.X, Y = midpointBetweenCircles.Y + circle2Offset.Y };

        return true;
    }
}

用法可能如下:

private void CheckCollision(Circle circle1, Circle circle2)
{
    CollisionResult result = new CollisionResult(circle1, circle2);
    if (result.CalculateCollision())
    {
        Console.WriteLine(String.Format("Collision detected at {0}! Safe location for circle 1: {1}, circle 2: {2}", result.CollisionLocation, result.Circle1SafeLocation, result.Circle2SafeLocation));
    }
    else
    {
        Console.WriteLine("Did not collide.");
    }
}

var circle1 = new Circle() {Radius = 5, Position = new Point(){X = 0, Y = 0} };
var circle2 = new Circle() {Radius = 5, Position = new Point(){X = 10, Y = 0} };
var circle3 = new Circle() {Radius = 3, Position = new Point(){X = 0, Y = 1} };
var circle4 = new Circle() {Radius = 5, Position = new Point(){X = 3, Y = 7} };

CheckCollision(circle1, circle2);
CheckCollision(circle3, circle4);

输出:

Did not collide.
Collision detected at (1.5, 4)! Safe location for circle 1: (0.158359213500125, 1.31671842700025), circle 2: (3.73606797749979, 8.47213595499958)

我不知道在你的情况下是否有必要处理计算两个圆的真实交叉点的复杂性(它们将在两个点相交的位置)等等。沿着这些方向的东西可能就足够了。我绝对鼓励健康的单元测试,并使正确类超出我的范围。 :)

在这种情况下非常重要,这取决于你想为你的应用做些什么,当圈子重叠时,它只是计算它们之间的中点然后移动每个圆圈< em>离开从那个中点到各自的半径。因此,根据圆圈的速度和大小,或它们的移动方式,可能会产生奇怪的结果。例如,如果你有一个10个半径的大圆圈静止不动,那么你扔出一个距离大圆圈中心只有0.5个距离的1个半径圆圈,那个大圆圈将会移动大约9.75个单位!如果你没有进入大的重叠条件,那么也许这不是一个问题。我认为至少这会给你一些关于碰撞的信息,然后你希望你的圈子如何做出反应因为结果将取决于你。

答案 1 :(得分:1)

这可能对你有帮助: http://www.emanueleferonato.com/2011/06/13/slicing-splitting-and-cutting-objects-with-box2d/

本教程由四部分组成,并很好地解释了二维动力学。

答案 2 :(得分:1)

查看两个圆圈是否发生碰撞的更快方法是不断检查其位置。事实上,你必须检查它们的中心之间的距离是否小于它们的半径之和。

某些“伪代码”可能是:

distanceX = Math.Abs(circle1.X - cirlce2.X);
distanceY = Math.Abs(circle1.Y - cirlce2.Y);
distance = Math.Sqrt(distanceX * distanceX - distanceY * distanceY);

if(distance <= circle1.Radius + circle2.Radius){
   //they're colliding and the point of collision is:
   collisionX = distanceX / 2;
   collisionY = distanceY / 2;

   if(circle1.X < circle2.X)
      collisionX += circle1.X;
   else
      collisionX += circle2.X;

   if(circle1.Y < circle2.Y)
      collisionY += circle1.Y;
   else
      collisionY += circle2.Y;
}

PS:请注意,由于其效果,我没有使用Math.Pow()